• 제목/요약/키워드: Spalling Properties

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화재 피해를 입은 일반강도 및 고강도 RC 휨 부재의 잔존강도 평가 (Evaluation of Residual Strength of Fire-Damaged RC Beams with Normal and High Strength)

  • 최은규;강지연;신미경;신영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.51-54
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    • 2005
  • Reinforced Concrete structures have been commonly regarded as fire-resisting constructions. In the case of high-strength concrete, however, the behavior of a concrete member under fire and after fire has characteristics in different way with normal strength concrete members because of spalling. The resonable evaluation about the residual strength and stiffness of members as well as material properties has to be conducted before reusing the fire-damaged structures or retrofitting or strengthening them. Therefore, the guideline is needed for evaluation the residual strength and stiffness. In this study, the fire test is conducted with parameters like concrete strength, fire time and cover thickness, etc. The loads-deflection curves are used for comparison and analysis with the parameters.

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Thermal stress and pore pressure development in microwave heated concrete

  • Akbarnezhad, A.;Ong, K.C.G.
    • Computers and Concrete
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    • 제8권4호
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    • pp.425-443
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    • 2011
  • Most previous studies have generally overlooked the contribution of thermal stresses generated within the concrete mass when subjected to microwave heating and reported on pore-pressure as being the dominant cause of surface spalling. Also, the variation in electromagnetic properties of concrete and its effects on the microwave heating process have not been studied in detail. In this paper, finite element modeling is used to examine the simultaneous development of compressive thermal stresses and pore-pressure arising from the microwave heating of concrete. A modified Lambert's Law formulation is proposed to estimate the microwave power dissipation in the concrete mass. Moreover, the effects of frequency and concrete water content on the concrete heating rate and pattern are investigated. Results show high compressive stresses being generated especially in concrete with a high water content when heated by microwaves of higher frequencies. The results also reveal that the water content of concrete plays a crucial role in the microwave heating process.

콘크리트 내부의 수분함유량 측정에 관한 실험적연구 (An Experimental Study on Measure to Moisture Contents of Concrete)

  • 박원섭;김흥열;김형준
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.428-433
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    • 2008
  • The strength capacity properties of concrete are much influenced by water content which has a significant effect on concrete spalling, especially, in high temperature areas. Therefore, the properties of the material's shall be closely examined first by measuring the water content in each material in order to analyze Concrete Fire Characteristics, and a reliable measuring method shall be presented in order to derive the following influence. The method used to measure the water content within concrete is mainly divided into 4 types; ASTM method, Nuclear Magnetic method, Ultrasonic measurement method, Radio Wave method, etc. It is essential to use a reliable measuring method for each experiment. In this experiment, we measured the water content and humidity of concrete by two methods; Relative/Absolute humidity method using VISALA HM44 measuring equipment which is easily measurable compared with other methods regardless of the shape of the experimental model, and a water content measuring experiment using ASTM C 566. If the aggregates are under the condition that their surface is dry but in saturation, there is no change of water content according to concrete curing methods. However if the aggregates are absolutely dry, the water content is significantly changed according to concrete curing methods.

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화재에 의한 터널 열화특성 및 내화대책 기술 (Deterioration Character of tunnel damaged by fire and Fire Proofing Measure)

  • 서강천;윤태국;박시현;조성한;김은종
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.129-139
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    • 2005
  • In this paper, the behaviors of tunnel damaged by fire, the diagnostic techniques for evaluating tunnel stability are presented. Also two fireproof construction methods are recommended. Three tunnels damaged by fire were analyzed to evaluate the structural stability. From the these analyzed, it is recommended that surface checking, rebound number of concrete by Schmidt Hammer, and carbonation of concrete are essential to evaluate the engineering properties of concrete in tunnel structure damaged by fire. On the basis of case studies of tunnel fire collected by ITA, the change of concrete and steel strengths by fire are explained, and numerical analysis, which was performed on culvert and circle tunnel, shows that distribution of temperature in the tunnel is dependant upon tunnel shape. Two fireproof construction methods using panel and punching metal are introduced to protect the tunnel by fire.

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ECC 영구 거푸집을 활용한 고강도콘크리트 기둥부재의 내화특성 (Fire Resistance Properties of High Strength Concrete Column using ECC Permanent Form)

  • 김용로;송영찬;김욱종;이도범
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.957-960
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    • 2008
  • 최근 초고층 건축물 등에 적용되는 고강도콘크리트의 내화성능에 대한 문제점이 제기됨에 따라 국토해양부에서는 고강도콘크리트 내화성능 관리 기준을 고시한 바 있으며, 건설업계에서도 이에 대응하기 위해 다양한 기술 검토가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 취약점으로 제기되고 있는 화재시의 폭렬문제에 대한 대응방안으로서 기존 연구를 통해 내화성능이 우수한 것으로 보고되고 있는 ECC 를 영구거푸집으로 활용한 고강도콘크리트의 내화성능을 검토하였다.ECC 영구거푸집을 활용한 고강도콘크리트 기둥부재의 내화성능 검토 결과, 영구거푸집과 고강도콘크리트 계면으로의 열 침투를 제어할 수 있도록 부재 생산 및 구축 방안을 검토하고, ECC의 적정 배합 및 두께를 확보한다면 고강도콘크리트의 내화성능 확보기술로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 내화성 영구거푸집으로서의 단순 활용 방안 이외에 ECC의 우수한 물리적 성능을 활용하여구조성능을 분담할 수 있는 방안으로의 지속적 검토가 필요할 것으로 판단된다.

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초음파 진동에 따른 CFRP의 출구 구멍 버 생성 (The Exit Hole Burr Generation of CFRP with Ultrasonic Vibration)

  • 원성재;이상평;박기문;고태조
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.134-140
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    • 2017
  • CFRP has many industrial applications due to its low weight and high strength properties. CFRP is a composite material composed of carbon fibers embedded in a polymer matrix; it provides excellent resistance to fatigue wear, corrosion, and breakage due to fatigue. It is increasingly demanded in aircraft, automotive, and medical industries due to its superior properties to aluminum alloys, which were once considered the most suitable for specific applications. The basic machining methods of CFRP are drilling and route milling. However, in the case of drilling, the delamination of each layer, uncut fiber, resin burning, spalling, and exit burrs are barriers to successful application. This paper investigates the occurrence of exit burrs when drilling holes with ultrasonic vibration. Depending on design parameters such as the point angle, the characteristics of hole drilling were identified and appropriate machining conditions were considered.

공구 형상에 따른 CFRP의 가공결함 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of CFRP Machining Defects by Various Tool Geometries)

  • 박기문;고태조;위전;띠루말라이 쿠마란
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.16-23
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    • 2017
  • CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) has many industrial applications due to its low weight and high strength properties. Due to its superior properties, for example, excellent resistance to fatigue wear, corrosion, and breakage from fatigue, it has been widely applicable to aircraft, automotive, and medical industries and so on. The main machining for CFRP is drilling, and route milling. In case of drilling, the machining defects such as the delamination of each layer, uncut fiber, resin burning, spalling, and exit burrs are inevitable. The issue to remove such kind of defects is necessary to make CFRP parts successful. From this point of view, this paper investigates the removal effectiveness of machining defects existing at exit region with different type of tool geometries. Consequently, based on the experiments, the tool geometry is most impact factor to remove uncut fiber or resin.

표준화재조건에서 Fiber Cocktail을 혼입한 고강도 콘크리트 기둥의 강도별 전열특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Analysis with Strength Characteristics of HPC Column with Fiber Cocktail in KS Fire Curve)

  • 김흥열;채한식;김형준;전현규;염광수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.397-400
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    • 2008
  • 본 연구의 효율적 연구수행을 위해 우선 관련 선진외국의 연구성과 분석 검토를 기반으로 한 명확한 이론적 규명 및 실험/해석 변수 산정을 선행연구로 수행하고, 이를 토대로 관련 기 수행된 고온영역 재료적 물성 역학적 특성을 규명한 후 Fiber Cocktail 혼입 유무에 따른 40${\sim}$100 MPa 고강도 콘크리트에 대한 유한요소해석법(ABAQUS)을 적용한 구조요소 전열 시뮬레이션 해석을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째. 40, 50, 60 MPa의 고강도 콘크리트는 30 MPa 보통강도 콘크리트와 해석모델이 유사한 전열특성 경향을 나타내고 있는 것으로 해석되었다. 둘째, 80, 100 MPa의 고강도 콘크리트의 해석모델은 보통강도 모델에 비해 약간 낮은 성향의 전열특성을 나타내는 것으로 해석되었다.

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융점 제어형 개질유황의 개발 및 이를 활용한 콘크리트의 특성 연구 (Manufacture of melting temperature controllable modified sulfur (MS) and its application to MS concrete)

  • 김진희;최진섭;박노형
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.261-267
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    • 2014
  • 본 연구에서는 용융 온도 제어형 개질 유황(MS)을 제조하였고, 이를 포함한 개질유황시멘트콘크리트(SMC)의 특성을 연구하였다. 저융점 개질유황의 합성에 있어서 황 함량과 피리딘 함량에 따른 효과를 살펴보았고, 반응은 라만분광기를 이용하여 확인하였다. SMC는 일반 포틀랜드시멘트 대비 Water (W)/Cement (C) = 45 wt%, Sand (S)/Aggregate (A) = 45 wt%로 하였고, 5, 10, 15, 20 %로 개질유황 혼입율을 다르게 하여 제조하였다. 그리고 SMC의 압축강도, 쪼갬인장강도, 투수계수 등의 물성을 측정하였으며 비폭렬성을 확인하였다. 개질유황이 첨가됨에 따라 낮은 물흡수를 보였으며, 강도 증가와 비폭렬성 증진에 다소 효과가 있음을 확인하였다. 또한, MS와 SMC의 안전성을 확인하기 위하여 Pyrolized-gas chromatography(P-GC)를 통한 고온에서의 발생 물질 및 가스 독성 실험을 진행하였고, 그 결과 고온에서의 안전성을 확인할 수 있었다.

고온을 받은 횡방향 철근 구속 콘크리트의 역학적 특성 연구 (Effect of High Temperature on Mechanical Properties of Confined Concrete with Lateral Reinforcement)

  • 최광호;이중원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.131-139
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    • 2012
  • 콘크리트 기둥에 사용되는 횡방향 철근은 압축콘크리트 파괴 시 횡방향 벌어짐을 구속하여 폭렬을 줄일 수 있고 콘크리트의 연성을 증가시키는 데에 유효하며 강도손실 보상효과가 있다. 이를 규명하기 위하여, 띠철근의 간격과 나선철근을 변수로 한 실험체를 제작하여 가열실험을 수행하였다. 이 때 전기로 온도를 $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$$800^{\circ}C$로 설정하여 $13.33^{\circ}C$/분의 속도로 가열하고 2시간동안 그 온도를 유지시켰다. 냉각된 실험체에 대해 응력-변형률 곡선을 구하기 위한 압축실험을 수행하고, 이로부터 탄성계수, 잔존 내력 및 변형률 등의 잔존 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 횡방향 철근비가 높을수록 철근이 콘크리트를 구속하여 다축 응력 상태가 되기 때문에 고온을 받은 콘크리트의 잔존 최대응력이 커지고 더욱 큰 변형을 발휘할 수 있는 있는 것을 확인하였다. 이울러, 콘크리트의 잔존 탄성계수의 감소율은 횡방향 철근의 구속효과로 작아지는 것으로 분석되었다.